Энергия образования химических связе

ГЕССА ЗАКОН — открыт Г. И. Гессом в 1840 г. Является основным законом термохимии, устанавливающим, что тепловой эффект реакции не зависит от числа и характера промежуточных стадий, а зависит лишь от начального и конечного состояний системы. Из Г. з. вытекает важное следствие теплота разложения химического соединения равна по величине и противоположна по знаку теплоте его образования. Пользуясь Г. з., можно рассчитать теплоты химических реакций суммируя известные теплоты реакций, найти энергии образования химических связей. [c.70]

К особому случаю электростатических сил направленного действия относится водородная связь [3]. Она возникает между двумя партнерами, один из которых содержит атом водорода, присоединенный к электроотрицательному атому, а другой— свободную пару электронов X—Н---У (здесь X — атом с высокой электроотрицательностью, т. е. Р, О, Ы Н — атом водорода, У—атом с неподеленной парой электронов, Н---У — водородная связь). Чем сильнее электроотрицательность X, тем более положителен водород в связи X—Н. При этом кислород имеет в газовой хроматографии наибольшее значение для высших аналогов этих трех элементов энергии водородных связей имеют тот же порядок, что и обычные силы притяжения [4]. В соединениях с гидроксильной группой атом водорода приобретает положительный заряд благодаря перемещению электронов к электроотрицательному атому кислорода (например, в карбоновых кислотах, спиртах, фенолах, воде) и смещается к атомам, обладающим неподеленной парой электронов, т. е. к атомам фтора, кислорода, азота (во фторсодержащих соединениях, простых и сложных эфирах, кетонах, альдегидах, карбоновых кислотах, спиртах, фенолах, аминах и т. п.). Сходным образом ведет себя атом водорода в ЫН- и СН-группах, если азот (например, в пирроле, имидазоле и т. д.) или углерод (в ацетилене, хлороформе, органических нитро- и цианистых соединениях с а-атомами водорода) становятся отрицательными благодаря особенностям химической структуры соединения. Энергия образования водородной связи примерно на порядок больше, чем энергия обычного межмолекулярного взаимодействия, однако она гораздо меньше энергии образования химической связи. Вследствие этого энергию образования водородной связи можно объяснить не только электростатическим взаимодействием ХН и V. Второе взаимодействие можно приписать [c.71]

Все элементы второй главной подгруппы, кроме бериллия, обладают ярко выраженными металлическими свойствами. В устойчивом (нормальном) состоянии они являются нульвалентными, так как их внешние электроны на -подуровне спарены. Но это не значит, что они химически не деятельны. Энергия возбуждения у них мала (например, у атома бериллия 259,4 кДж) и полностью перекрывается энергией образования химических связей, поэтому один из 2.5-электронов может перейти в 2/7-состояние. В этом случае атом будет иметь два неспаренных электрона, и, следовательно, он может проявлять валентность, равную двум. [c.77]

Азотная, азотистая кислота и другие кислородные соединения азота. Азотная кислота и ее соли принадлежат к наиболее важным кислородным соединениям азота. Формально было принято считать, что азот в молекуле НЫОз проявляет высшую положительную валентность, равную пяти. Однако для осуществления состояния азота с пятью неспаренными электронами необходимо возбудить и распарить электроны с -орбитали второго энергетического уровня на третий уровень, что требует большой затраты энергии. Поскольку эта энергия не может быть компенсирована энергией образования химических связей с другими атомами, для атома азота энергетически боле , выгодны отдача (оттягивание) х-электрона со второго энергетического уровня к другому атому, например, атому кислорода, и образование ионного состояния азота М+ [c.212]

В наружном уровне содержится три электрона, расположенных на 3s- и Зр-подуровнях (3s 3p в невозбужденном состоянии р-электрон неспаренный. Однако соединения алюминия, где он одновалентен, очень неустойчивы. Для алюминия более характерна степень окисления -(-З поскольку для возбуждения атома алюминия, т. е. для перевода одного электрона из 3s- в Зр-сос-тояние, нужно затратить небольшое количество энергии, которое полностью перекрывается энергией образования химических связей. Потенциал ионизации /1 алюминия (свободного атома) равен 5,98 В (небольшой) величины сродства к электрону (0,52 эВ) и электроотрицательность (1,5) также малы. Следовательно, алюминий, являясь активным металлом, будет в реакции проявлять только восстановительные свойства, его атом отдает [c.144]

Образующиеся при химической адсорбции мономолекулярные слои новых соединений — поверхностные соединения, как их назвал И. А. Шилов, нельзя рассматривать как новую фазу, новое вещество. В самом деле, между адсорбированными молекулами адсорбтива и атомами (молекулами) адсорбента возникает химическая связь, но в то же время поверхностные атомы адсорбента сохраняют связь с остальными его атомами. Энергия образования химической связи между молекулами адсорбтива и адсорбента, очевидно, недостаточна для отрыва поверхностных атомов адсорбента от кристаллической решетки. При подводе энергии извне, например при повышении температуры, такой отрыв может наступить, в результате чего поверхностная реакция превращается в обычную гетерогенную реакцию и образуется новая фаза. [c.105]

Энергия образования химических связей, благодаря повышенному перекрыванию гибридизованных атомных орбиталей атома углерода с атомными 15-орбиталями водородных атомов с избытком энергии е, компенсирует затрату на возбуждение валентного состояния . [c.258]

Энергий образования химических связей из зр - валентного состояния [c.259]

В образовании химической связи могут участвовать не только одиночные электроны, но и парные, если их энергетически выгодно разъединить. Легко понять, что на разъединение парных электронов требуется затрата некоторого количества энергии извне. Если эта энергия полностью перекрывается энергией образования химической связи, в которую вступают после разъединения одиночные электроны, то взаимодействие между атомами возможно. [c.59]

Для объяснения четырехвалентности углерода в его соединениях в квантовой химии принимается, что валентному состоянию атома углерода отвечает электронное строение 2в 2р , причем энергия на возбуждение атома углерода из основного в валентное состояние компенсируется за счет энергий образования химических связей. [c.210]

Таким образом, можно ожидать, что образуется устойчивая молекула Ь1Р. Термин устойчивая означает, что для разрушения молекулы требуется затрата энергии. Образование химической связи уменьшает энергию системы, так как связывающая пара электронов притягивается одновременно как ядром атома лития, так и ядром атома фтора. Однако нельзя сказать, что электроны обобщены равномерно. В конце концов атомы лития и фтора притягивают электроны с разной силой. Это видно по энергиям ионизации этих двух атомов [c.431]

В тех случаях, когда тепловые и объемные эффекты реакции (VI. 18) велики, т. е. когда энергии образования химических связей имеют величины порядка 10 кДж/моль, замена активностей на концентрации представляет собой хотя и широко распространенное, но более грубое приближение. Впрочем, и в этих случаях результаты расчетов качественно согласуются с опытом. [c.193]

Молекула в невозбужденном состоянии имеет минимальную энергию. При этом ядра атомов совершают колебания относительно равновесного положения го. Кривая Е = [(г) молекулы характеризует сумму энергетических изменений с уменьшением расстояния между атомными ядрами при образовании молекулы. За вычетом появляющейся при сближении атомов небольшой нулевой энергии Со колебаний ядер около положения равновесия изменение энергии системы представляет собой сумму изменений полной энергии электронов и потенциальной энергии взаимодействия атомных ядер. Эта сумма Еа для равновесного расстояния Го отличается от энергии образования химической связи Есв на величину ео, т. е. Ец — Есв — ео. [c.81]

Переход электрона из оболочки атома благородного газа на более высокий энергетический уровень требует очень высокой затраты энергии, которая не может быть компенсирована энергией образования химической связи, поэтому щелочные металлы не проявляют других степеней окисления, кроме + 1. [c.320]

Хемосорбция в определенной степени обусловлена химическим взаимодействием между веществом и твердой средой. Теплота хемосорбции сопоставима с энергией образования химической связи. Когда силы взаимодействия велики, адсорбированное вещество лишается подвижности и его очень трудно десорбировать, что приводит к резко выраженному гистерезисному эффекту при десорбции. Химическая природа компонентов в процессе и после хемосорбции может быть совершенно иной по сравнению с исходными компонентами. [c.210]

При протекании любой химической реакции происходит разрыв химических связей в молекулах исходных веществ и образование новых химических связей в молекулах продуктов реакции. Разрыв химических связей сопровождается поглощением определенного количества энергии. Образование химических связей — ее вьщелением. В зависимости от соотношения этих количеств в результате реакции энергия выделяется или поглощается. В ходе реакции [c.160]

Очень нетрудно себе представить, что симбатно с потенциалами ионизации изменяются и потенциалы возбуждения валентных состояний, а потому появляются вторично-периодические немонотонности и для энергий образования химических связей. Так как -электроны возбуждаются в случае элементов главных подгрупп при достижении высших ступеней окисления, вторичная периодичность теплот образования именно высших окислов и хлоридов становится явной (рис. 10, 11). [c.50]

В положительных ионах по Косселю реализуется устойчивая 8-элек-тронная оболочка (октет). Таким же образом возникают положительные ионы с зарядами 2+ и 3+. Оторвать большое число электронов от атома не удается, так как это связано с затратой большого количества энергии, которая не окупается энергией образования химических связей. Кроме того, атом данного элемента может проявлять иную положительную валентность, меньшую, чем максимальная. [c.86]

При реакции происходит перемеще[[ие электронов от восстановителя к окислителю, т. к. в восстановителе они связаны с ядром слабее, чем в окислителе. Следовательно, предсказание осуществления окислительно-восстановительной реакции возможно на основе знания энергетических уровней электронов в исходных веществах. Энергетические уровни электронов у восстановителя и окислителя зависят от их природы, состояния и окружающей среды. Они характеризуются потенциалами ионизации, сродством к электрону и окислительно-восстановительным потенциалам. Рассмотрим с этих позиций в качестве примера взаимодействие магпия с хлором и определим направление этой окислительно-восстановительной реакции. Магний—элемент ПА группа периодической системы, активный металл, сильный восстановитель. Распределение электронов в атоме следующее—1 5 , 28 2р 35 . Энергия возбуждения одного из двух внешних электронов мала и полностью перекрывается энергией образования химических связей. Поэтому один из электронов 35—подуровня может перейти на Зр — подуровень. В этом случае электронная структура атома будет иметь два неспаренных электрона, и, следовательно,он может проявлять валентность, равную двум. [c.32]

Многие химические реакции сопровождаются выделением или поглощением энергии. Это объясняется тем, что при протекании любой химической реакции происходит разрыв химических связей в молекулах исходных веществ и образование новых химических связей в молекулах продуктов реакции. Разрыв химическик связей сопровождается поглощением определенного количества энергии. Образование химических связей — ее выделением. В зависимости от соотношения этих количеств в результате реакции энергия выделяется или поглощается. Например, при протекании реакции [c.129]

Резкое различие между элементами второго и последующих периодов наблюдается и в проявляемых ими степенях окисления. Если кислород исключительно двухвалентен, то для серы в кислородных соединениях обычны степени окисления +4 и +6. Хотя в основном (невозбужденном) состоянии атома электронные конфигурации этих элементов аналогичны и соответствуют лишь двум неспаренным электронам, в случае серы один или два электрона, получив небольшое количество энергии, могут г[ерейти на подуровень М (возбужденное состояние атома). За счет этого число неспаренных электронов станет большим и в пределе равно шести. Возбудить же атом кислорода, чтобы увеличилось число неспаренных электронов, практическп невозможно. Для этого электроны со второго уровня должны были бы перейти на третий, так как на втором уровне нет вакантных -орбиталей, переход на которые увеличил бы число неспаренных электронов. Переход же электронов на следующий уровень требует слишком большой затраты энергии, которая не скомпенсируется энергией образования химической связи, и потому такой переход в химической реакции не осуществим. [c.120]

Г. ОН значительно слабее. Отличия в специфической адсорбции аннонов связаны, с одной стороны, с нх гидратацией — менее гидратированные ионы могут подойти на более близкое расстояние к поверхности, а с другой —с энергией образования химической связи между ртутью и анионом. Прп специфической адсорбции анионов наблюдается их частичная дегидратация, свидетельствующая о сильном химическом взаимодействии ан1юна и металла. [c.223]

Уран ([Rn]5P6d 7s ) напоминает редкоземельные элементы. Поэтому с реагентами, содержащими кислород, например с цитрат- и тартрат-ионами, ацетилацетоном и теноилтрифторацетоном он образует (обычно в виде U0 +) более прочные комплексы, чем с лигандами, содержащими азот. Энергия, необходимая для перемещения электрона с 5/- на 6й-орбиталь урана, соизмерима с энергиями образования химических связей, поэтому 5/-электроны могут принимать участие в комплексообразовании. [c.363]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология